2024年MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)平時(shí)作業(yè)

MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)平時(shí)作業(yè)專業(yè)班級(jí)電科1401學(xué)號(hào)姓名謝言琴《MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》平時(shí)作業(yè)闡明：1-17題為必做題，須分別提交紙質(zhì)文檔及與紙質(zhì)文檔對(duì)應(yīng)的電子文檔.doc版。對(duì)于每輸入的壹種百分制成績，規(guī)定輸出對(duì)應(yīng)的成績等級(jí)A、B、C、D、E。其中A的分值在區(qū)間[90,100)內(nèi)；B的分值在區(qū)間[80,90)內(nèi)；C的分值在區(qū)間[70,80)內(nèi)；D的分值在區(qū)間[60,70)內(nèi)；E的分值在區(qū)間[0,60)內(nèi)；規(guī)定：1）要有對(duì)輸入成績與否合理的判斷：①輸入成績假如具有小數(shù)，只能是“x.5”②成績必須在百分制范圍內(nèi)。③假如輸入的成績不合理，應(yīng)向命令窗口輸出報(bào)錯(cuò)信息“輸入的成績不合理”2）用if語句實(shí)現(xiàn)題目規(guī)定MATLAB程序代碼如下：x=input('pleaseimportresults:');%輸入分?jǐn)?shù)ifx<0|x>100disp('Error:wrongdata')%顯示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤elseifx<=100&x>=90bank='A'%輸出等級(jí)為Aelseifx<=89&x>=80bank='B'%輸出等級(jí)為Belseifx<=79&x>70bank='C'%輸出等級(jí)為Celseifx<=69&x>60bank='D'%輸出等級(jí)為Delsebank='E'%輸出等級(jí)為Eend運(yùn)行成果如下：>>Untitledpleaseimportresults:123Error:wrongdata>>Untitledpleaseimportresults:96bank=A>>Untitledpleaseimportresults:85bank=B>>Untitledpleaseimportresults:72bank=C>>Untitledpleaseimportresults:63bank=C>>Untitledpleaseimportresults:6bank=E（3）用switch語句實(shí)現(xiàn)題目規(guī)定MATLAB程序代碼如下：c=input('pleaseimportresults:');%輸入分?jǐn)?shù)switchfloor(c/10)%用switch語句實(shí)現(xiàn)對(duì)分?jǐn)?shù)的求商case{9}bank='A';case{8}bank='B';case{7}bank='C';case{6}bank='D';casenum2cell(0:5)%表達(dá)取整後是0到5bank='E';otherwisebank='輸入出錯(cuò)';enddisp(bank);運(yùn)行成果如下：pleaseimportresults:123輸入出錯(cuò)>>Untitledpleaseimportresults:95A>>Untitledpleaseimportresults:86B>>Untitledpleaseimportresults:75C>>Untitledpleaseimportresults:65D>>Untitledpleaseimportresults:3E>>Untitledpleaseimportresults:-1輸入出錯(cuò)2.設(shè)計(jì)程序，完畢[10,99]之間兩位整數(shù)的加、減、乘、除四則運(yùn)算。規(guī)定：1）隨機(jī)產(chǎn)生區(qū)間[10,99]之內(nèi)的兩位隨機(jī)整數(shù)2）在產(chǎn)生符合規(guī)定的隨機(jī)數(shù)後，輸入壹種運(yùn)算符號(hào)，做對(duì)應(yīng)的運(yùn)算3）運(yùn)算成果顯示在命令窗口，其顯示類似于“a=x+y=68”的形式MATLAB程序代碼如下：y=10+(99-10)*rand%產(chǎn)生10到99之間的隨機(jī)數(shù)a=round(rand*90)+10;disp(a)%產(chǎn)生10到99之間的隨機(jī)數(shù)ab=round(rand*90+10);disp(b)%產(chǎn)生10到99之間的隨機(jī)數(shù)bc=input('請輸入壹種四則運(yùn)算符號(hào)，用單引號(hào)括起來');switchccase'+'d=a+b;%做加法運(yùn)算case'-'d=a-b;%做減法運(yùn)算case'*'d=a*b;%做乘法運(yùn)算case'/';d=a/b;%做除法運(yùn)算endd運(yùn)行成果如下：>>Untitledy=91.29056719請輸入壹種四則運(yùn)算符號(hào)，用單引號(hào)括起來'+'d=86>>Untitledy=34.78635996請輸入壹種四則運(yùn)算符號(hào)，用單引號(hào)括起來'-'d=-37>>Untitledy=95.87512497請輸入壹種四則運(yùn)算符號(hào)，用單引號(hào)括起來'*'d=2328>>Untitledy=95.18795482請輸入壹種四則運(yùn)算符號(hào)，用單引號(hào)括起來'/'d=0.65853.求下列分段函數(shù)的值并繪制函數(shù)曲線。規(guī)定： 1）x的值以向量的形式從鍵盤輸入。2）用if語句實(shí)現(xiàn)，分別輸出x=﹣5.0，﹣3.0，1.0，2.0，2.5，3.0，5.0時(shí)的y值。3）自行確定自變量的取值，繪制該分段函數(shù)的二維曲線。MATLAB程序代碼如下：functiony=myfun(x)%間；建立功能函數(shù)myfun,，以便下面調(diào)用該函數(shù)ifx==2||abs(x)==3||x>=5y=x.^2-x-1;elseifx<0y=x.^2+x-6;elsey=x.^2-5*x+6;endx=[-5.0,-3.0,1.0,2.0,2.5,3.0,5.0];l=length(x);y=zeros(1,1);fork=1:1y(k)=myfun(x(k));調(diào)用功能函數(shù)myfunend[x;y]plot(x,y;運(yùn)行成果如下：ans=-0.5000-3.00001.00002.00002.50003.00005.0000-6.250011.00002.00001.0000-0.25005.00006.0000成果截圖如下：圖14.分別使用for循環(huán)語句和while循環(huán)語句找出最小的n值，使得n!>10100,并求出n!。MATLAB程序代碼如下：s=1;forn=1:100ifs>10100;n=n-1;break;elses=s*n;endendfprintf('n=%d\n',n,s)運(yùn)行成果如下：>>Untitledn=8n=40320MATLAB程序代碼如下：s=1;n=1;whiles<=10100;n=n+1;s=s*n;endfprintf('n=%d\n',n,s)運(yùn)行成果如下：>>Untitledn=8n=403205.已知f1=1，n=1f2=0，n=2f3=1，n=3fn=fn－1－2fn－2＋fn－3，n>3求f1~f50中：1）最大值和最小值及它們的位置、各數(shù)之和（最大值給變量MAX，其位置給變量x，最小值給變量MIN，其位置給變量y，各數(shù)之和給變量SUM）。2）正數(shù)、零、負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)（依次賦值給變量N_positive，N_zero，N_negative）。MATLAB程序代碼如下：f(1)=1;f(2)=0;f(3)=1;forn=4:50f(n)=f(n-1)-2*f(n-2)+f(n-3)end[MAX,X]=max(f)%將最大值賦值給MAX,位置給x[MIN,Y]=min(f)%將最大值賦值給MIN,位置給ySUM=sum(f)%和賦值給SUMN_positive=length(find(f>0))%找到正數(shù)的個(gè)數(shù)和位置，賦值給N_positiveN_zero=length(find(f==0))%找到零的個(gè)數(shù)和位置賦值給N_zeroN_negative=length(find(f<0))%找到負(fù)數(shù)的個(gè)數(shù)和位置賦值給N_negative運(yùn)行成果如下：MAX=406631X=49MIN=-403795Y=50SUM=76861N_positive=25N_zero=2N_negative=236.Fibonacci數(shù)組的元素滿足Fibonacci規(guī)則：ak+2=ak+ak+1,（k=1，2，3，…）；且a1=a2=1。請?jiān)O(shè)計(jì)壹段程序，求出該數(shù)組中第壹種不小于10000的元素對(duì)應(yīng)的k值以及該元素值。MATLAB程序代碼如下：a1=1;a2=1;i=3;a3=a1+a2;whilea3<10000;%實(shí)現(xiàn)循環(huán)求出數(shù)組中不小于10000的k值和對(duì)應(yīng)的該值a1=a2;a2=a3;a3=a1+a2;i=i+1;endfprintf('i=%d\na(i)=%d\n',i,a3)fprintf('a(%d)=%d\n',i,a3)%輸出i和a3運(yùn)行成果如下：>>Untitledi=21a(i)=10946a(21)=109467.定義自變量x的取值區(qū)間為[﹣5,5]，編寫壹種函數(shù)文獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)繪制函數(shù)y=ax3+bx2+cx+d的曲線，其中給定各系數(shù)值分別為①a=﹣1，b=2，c=﹣5，d=3;②a=3，b=﹣7，c=1，d=4;③a=0，b=4，c=0，d=﹣5要此外編寫調(diào)用該函數(shù)文獻(xiàn)的m文獻(xiàn)，實(shí)現(xiàn)調(diào)用。MATLAB程序代碼如下：functionmydraw(a,b,c,d)%建立函數(shù)mydrawx=-5:0.1:5;y=a*x.^3+b*x.^2+c*x+d;plot(x,y);mydraw(-1,2,-5,3)mydraw(3,-7,1,4)mydraw(0,4,0,-5)成果截圖如下：圖2系數(shù)取第①組的曲圖3系數(shù)取第②組的曲線圖4系數(shù)取第③組的曲線8.設(shè)計(jì)程序，在壹種圖形窗體中畫出函數(shù)y=ex和y=logx的特性曲線。其中y=ex中x取值區(qū)間為(﹣2,2)，y=logx中x取值區(qū)間為(0.1,5)。規(guī)定：1）要有圖例、標(biāo)題（'二維圖'）、坐標(biāo)軸標(biāo)簽（'x軸數(shù)據(jù)'和'y軸數(shù)據(jù)'）；2）每條曲線的屬性自已設(shè)置，但不能全用默認(rèn)值。MATLAB程序代碼如下：x1=-2:0.1:2;y1=exp(x1);x2=0.1:0.1:5;y2=log(x2);plot(x1,y1,'r--',x2,y2,'k-d');title('二維圖');xlabel('x軸數(shù)據(jù)');ylabel('y軸數(shù)據(jù)');legend('e^x曲線','log(x)曲線');%設(shè)置圖例成果截圖如下：圖5函數(shù)y=ex和y=logx的特性曲線9.采用2行2列子圖的方式進(jìn)行二維圖形繪制，規(guī)定：1）自變量x的取值區(qū)間為[0,2π]2）三個(gè)函數(shù)分別為：y1=sin(x)，y2=cos(x)，y3=sin(x)+cos(x)3）在第1幅子圖繪制y1的曲線；在第2幅子圖繪制y2的曲線；在第3幅子圖繪制y3的曲線；在第4幅子圖中繪制所有3條曲線4）對(duì)每壹幅子圖，都要有圖例、坐標(biāo)軸標(biāo)簽；曲線的屬性自已設(shè)置，不能全用默認(rèn)值。MATLAB程序代碼如下：x=0:0.1:2.*pi;y1=sin(x);y2=cos(x);y3=sin(x)+cos(x);subplot(221);plot(x,y1,'r-p');legend('sin(x)');xlabel('橫坐標(biāo)1');ylabel('縱坐標(biāo)1');subplot(222);plot(x,y2,'go--');legend('cos(x)');xlabel('橫坐標(biāo)2');ylabel('縱坐標(biāo)2');subplot(223);plot(x,y3,'k-d');legend('sin+cos');xlabel('橫坐標(biāo)3');ylabel('縱坐標(biāo)3');subplot(224);plot(x,y1,x,y2,x,y3,'ro-');legend('所有');xlabel('橫坐標(biāo)4');ylabel('縱坐標(biāo)4');成果截圖如下：圖6四種二維圖10.采用1行2列子圖的方式進(jìn)行二維圖形繪制，規(guī)定：1）在第1幅子圖繪制三維曲線：x∈[0,20]y=sin(x)z=cos(x)2）在第2幅子圖繪制三維曲面：x∈[﹣20,20]y∈[﹣10,10]3）對(duì)每壹幅子圖，都要有標(biāo)題、坐標(biāo)軸標(biāo)簽；曲線的屬性自已設(shè)置，不能全用默認(rèn)值。MATLAB程序代碼如下：x1=0:0.1:20;y1=sin(x1);z1=cos(x1);x2=(-20:0.1:20);y2=(-10:0.1:10);[X,Y]=meshgrid(x2,y2);%建立網(wǎng)格線Z=(X.^2)/9-(Y.^2)/4;subplot(121);plot3(x1,y1,z1,'r');title('三維曲線');xlabel('橫坐標(biāo)');ylabel('縱坐標(biāo)');subplot(122);surf(X,Y,Z);shadinginterp;%不使用網(wǎng)格線title('三維曲面');xlabel('橫坐標(biāo)');ylabel('縱坐標(biāo)');成果截圖如下：圖7二維圖形和三維圖11.已知函數(shù)，其中x的取值區(qū)間為[﹣2,2]，試編程繪制該二維曲線，規(guī)定：要有標(biāo)題、坐標(biāo)軸標(biāo)簽，曲線顏色用紅色。MATLAB程序代碼如下：eleven=ezplot('(x^2+y^2-1).^3-x^2.*y^3',[-2,2]);title('函數(shù)(x^2+y^2-1).^3-x^2.*y^3的圖形');set(eleven,'color','r');%設(shè)置eleven顏色xlabel('x軸');ylabel('y軸');成果截圖如下：圖8心形圖12.已知原始數(shù)據(jù)，，插值點(diǎn)為，試用4種不壹樣的插值措施進(jìn)行插值，并在壹幅圖的4個(gè)子圖中分別繪出4種插值曲線，并各自注明所使用的插值措施。MATLAB程序代碼如下：x=0:1:4*pi;y=sin(x).*exp(-x/5);plot(x,y,'o');title('樣本點(diǎn)所在位置');成果截圖如下：圖9樣本點(diǎn)所在的位置MATLAB程序代碼如下：xi=0:0.3:4*pi;figure;%新開圖形窗口subplot(221)y1=interp1(x,y,xi,'nearest');plot(xi,y1);title('近來點(diǎn)插值');subplot(222)y1=interp1(x,y,xi);plot(xi,y1);title('線性插值');subplot(223)y1=interp1(x,y,xi,'cubic');plot(xi,y1);title('三次立方插值');subplot(224)y1=interp1(x,y,xi,'spline');plot(xi,y1);title('三次樣條插值');axistight%根據(jù)數(shù)據(jù)范圍自動(dòng)設(shè)置坐標(biāo)軸取值范圍成果截圖如下：圖10四種插值方式13．考慮表1中的數(shù)據(jù)：表1壹周氣溫溫度數(shù)據(jù)周壹周二周三周四周五周六周曰上午15151813131516中午20212519202225夜晚16171214161819完畢如下功能：1）將壹周的氣溫溫度數(shù)據(jù)，使用壹種矩陣A進(jìn)行保留。2）取出周二中午、周四上午、周曰中午和夜晚的溫度值，構(gòu)成新的溫度值向量。3）取出矩陣A中的前六個(gè)數(shù)值，構(gòu)成新的溫度值向量。4）取出周二、周三、周四及周六的數(shù)據(jù)，構(gòu)成新的溫度值矩陣。5）求每天溫度的平均值6）求壹周的上午、中午和夜晚溫度的平均值7）求壹周的溫度平均值及最高溫度及最低溫度MATLAB程序代碼如下：A=[15151813131516;20212519202225;16171214161819];B1=[A(2,2)A(1,4)A(2,7)A(3,7)];B2=[A(1:6)];B3=[A(:,2)A(:,3)A(:,4)A(:,6)];B4=mean(A);%對(duì)列求平均值B5=mean(A,2);%對(duì)行求平均值B6=mean(B4,2);B7=max(A(:));B8=min(A(:));disp('周壹周二周三周四周五周六周曰');disp(A)disp('周二中午、周四上午、周曰中午和夜晚的溫度值');disp(B1)disp('A中的前六個(gè)數(shù)值');disp(B2)disp('周二周三周四周六');disp(B3);disp('每天溫度的平均值');disp('周壹周二周三周四周五周六周曰');disp(B4)disp('壹周的上午、中午和夜晚溫度的平均值');disp(B5)disp('壹周的溫度平均值');disp(B6)disp('壹周的溫度最大值');disp(B7)disp('壹周的溫度最小值');disp(B8)運(yùn)行成果如下：周壹周二周三周四周五周六周曰151518131315162021251920222516171214161819周二中午、周四上午、周曰中午和夜晚的溫度值21132519A中的前六個(gè)數(shù)值152016152117周二周三周四周六151813152125192217121418每天溫度的平均值周壹周二周三周四周五周六周曰17.000017.666718.333315.333316.333318.333320.0000壹周的上午、中午和夜晚溫度的平均值15.000021.714316.0000壹周的溫度平均值17.5714壹周的溫度最大值25壹周的溫度最小值1214．考慮表2中的數(shù)據(jù)，這是壹位舉重教練搜集的不壹樣性別的舉重動(dòng)員每個(gè)年齡的最大舉重磅數(shù)，據(jù)信這三者之間存在著某種函數(shù)關(guān)系，請估算目前隊(duì)伍中隊(duì)員（規(guī)定13~20歲每壹?xì)q均有）的最大舉重磅數(shù)。表2不壹樣性別的舉重動(dòng)員每個(gè)年齡的最大舉重磅數(shù)性別年齡重舉大最性別年齡重舉大最1315171920男270290330350380女250270310330360MATLAB程序代碼如下：A=[1315171920];B=[1314151617181920];M=[270290330350380];W=[250270310330360];p1=polyfit(A,M,6);%擬合曲線p2=polyfit(A,W,6);y1=polyval(p1,B);%計(jì)算B處p1的值y2=polyval(p2,B);disp('年齡1314151617181920');disp('男最大舉重');disp(y1)disp('年齡1314151617181920');disp('女最大舉重');disp(y2)運(yùn)行成果如下：年齡1314151617181920男最大舉重Columns1through7270.0000272.8572290.0000311.9077330.0000340.6300350.0000Column8380.0000年齡1314151617181920女最大舉重Columns1through7250.0000252.8497270.0000291.9110310.0000320.6269330.0000Column8360.000015.某鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)-的生產(chǎn)利潤如表3所示。表3過去7年生產(chǎn)利潤年份利潤（萬元）70122144152174196202規(guī)定用多項(xiàng)式擬合法預(yù)測出該企業(yè)和的利潤，并繪出擬合圖。MATLAB程序代碼如下：A=[];B=[70122144152174196202];C=[];p=polyfit(A,B,10);y=polyval(p,C);m=y(8);n=y(9);disp('利潤（萬元）');disp(m)disp('利潤（萬元）');disp(n